Towards Efficient and Stable Ocean State Forecasting: A Continuous-Time Koopman Approach
本研究は、非線形海洋ダイナミクスを線形常微分方程式で記述する連続時間コップマンオートエンコーダ（CT-KAE）を開発し、従来の自己回帰モデルに比べて長期的な誤差増大やエネルギー漂移が抑制され、かつ数値解法に比べて桁違いに高速な推論を可能にする効率的かつ安定した海洋状態予測手法を提案しています。
🔬 Category
physics.geo-ph
43 件の論文
Global Abiotic Sulfur Cycling on Earth-like Terrestrial Planets
この論文は、生命が存在しない地球型惑星における硫黄の非生物的循環をシミュレーションするオープンソースの動的ボックスモデルを提示し、微生物代謝の欠如が海洋堆積物の硫酸塩と硫化物の含有量に現行の地球と比べて劇的な差異をもたらすことを明らかにしています。
Ensemble Graph Neural Networks for Probabilistic Sea Surface Temperature Forecasting via Input Perturbations
この論文は、入力摂動（特に空間的に相関したパーリンノイズ）を用いたアンサンブル学習手法により、追加のトレーニングコストなしにカリナリー諸島海域の海表面温度を精度よく確率的に予測できることを示しています。
Motional induction in Ganymede's ocean
この論文は、ガニメードの内部ダイナモと木星の外部磁場を考慮した運動誘導モデルを用いて、同衛星の地下海における海洋循環が表面磁場（最大 9 nT）に検出可能な信号を生成し、特に低高度軌道からの Juice 探査機による観測の重要性を明らかにしたことを述べています。
Enhanced Seismicity Monitoring in the Rapid Scientific Response to the 2025 Santorini Crisis
2025 年のサントリニ島とアモルゴス島間の地震活動において、深層学習を活用して地震検出を大幅に強化した結果、地震カタログが 4,000 件から 8 万件に増加し、マグマや高圧熱水流体の関与を示す特異な火山テクトニクス現象と新たな深部マグマ溜まりの存在が明らかになりました。
Linearised versus Nonlinear Estimates of Uncertainty in Full Waveform Inversion
本研究は、地震波形全波形逆解析（FWI）における不確実性評価について、線形化近似法と変分推論などの非線形手法を比較した結果、線形化法は層境界付近の不確実性構造や地質体体積などのメタ特性推定において著しく不正確である一方、非線形手法がより信頼性の高い結果を提供することを示し、高精度な不確実性評価には非線形逆解析の適用が不可欠であると結論づけています。
A Decade of Generative Adversarial Networks for Porous Material Reconstruction
この論文は、2017 年から 2026 年初頭にかけて発表された 96 件の学術論文を体系的に分析し、多孔質材料の画像再構成における GAN 技術の進歩、6 つの主要なアーキテクチャ分類、および性能向上と残る課題について包括的にレビューしたものである。
Phase variance as a seismic quality-control attribute
本論文は、近地表の不均質性による位相歪みを定量的に評価し、従来の処理では検出が困難な局所的な位相分散を円形統計を用いて周波数ごとに自動可視化する新たな品質管理属性「位相分散」を提案し、AVO や全波形逆解析などの位相感受性ワークフローの信頼性向上に寄与することを示しています。
Global versus local internal-external field separation on the sphere: a Hardy-Hodge perspective
この論文は、球面上の全域データではなく部分領域データのみを用いた地球磁場の内部・外部源分離が、事前仮定なしでは一意に定まらず、外部源が球殻上に存在するという合理的な仮定を置いても一意には可能になるものの極めて不安定であることを、球面上のベクトル場のハーディ・ホッジ分解に基づいて示している。
Quantifying Salt Precipitation During CO2 Injection: How Flow Rate, Temperature, and Phase State Control Near-Wellbore Crystallization
本論文は、マイクロ流体実験を通じて、CO2 の相状態（液体・気体・超臨界）や流速、温度が塩析出の動力学に与える影響を定量化し、対流輸送と相状態が拡散制限メカニズムよりも支配的であることを明らかにするとともに、地中貯留における近接井戸の透水性低下予測のための重要な基準を提供するものである。
Hydrodynamic outflows of proto-lunar disk volatiles
この論文は、巨大衝突後の原始月盤大気における水素の再結合が等温構造を形成し、太陽風に似た大規模な流出を引き起こして揮発性元素が地球から宇宙へ放出されたことを示すことで、地球と月の揮発性元素の存在量差を説明するモデルを提案しています。
Exploring the conditions conducive to convection within the Greenland Ice Sheet
本研究は数値モデルを用いて、グリーンランド氷床北部で観測される大規模な英語層内のプルーム状構造が対流によって形成される可能性を証明し、そのメカニズムから氷の粘性が従来の仮定より 9〜15 倍低いことを示唆することで、将来の氷床質量収支の予測精度向上に寄与すると結論付けています。
Atmospheric dynamics of IR-active particles released from Mars' surface
火星表面から放出された赤外活性粒子が、放射力学的フィードバックやハドレー循環の強化を通じて大気中に拡散し、火星の温暖化を実現し得ることを、3 次元大気モデルを用いた初期研究で示しました。
Turbulence-induced anti-Stokes flow: experiments and theory
この論文は、表面波と亜表面乱流の相互作用によって生じるオイラー平均流が、表面付近でストークス漂流を部分的に打ち消す「反ストークス流」の実験的証拠と理論的説明を提供し、海洋における物質輸送予測に重要な示唆を与えることを報告しています。
GreenPhase: A Green Learning Approach for Earthquake Phase Picking
本論文は、従来の深層学習モデルが抱える計算コストや解釈性の課題を解決するため、逆伝播を不要とし多解像度構造を採用した「GreenPhase」という新しい地震波検出・到達時刻特定モデルを提案し、STEAD データセットにおいて最先端モデルと同等の精度を維持しつつ推論コストを約 83% 削減することに成功したことを報告しています。
Physics-constrained symbolic regression for discovering closed-form equations of multimodal water retention curves from experimental data
本研究は、実験データから物理制約を機械学習に組み込むことで、多孔質材料の多峰性保水曲線を記述する閉形式の方程式を自動的に発見するシンボリック回帰フレームワークを提案し、その実装をオープンソースで公開したものである。
Prediction of Extreme Events in Multiscale Simulations of Geophysical Turbulence using Reinforcement Learning
この論文は、高忠実度シミュレーションのエンストロピースペクトルを報酬として用いる強化学習手法「SMARL」を開発し、大気・海洋乱流の極端現象を捉えつつ、従来のモデルに比べて自由度を最大 5 桁削減した安定した閉鎖モデルを実現したことを報告しています。
High Resolution Microscopy and Raman Spectroscopic Studies on the Freshest Mukundpura Meteorite, Rajasthan, India: Presence of Nanodiamond
2017 年にインド・ラジャスタン州ムクンドプーラで落下した炭素質コンドライト「ムクンドプーラ隕石」の高解像度電子顕微鏡およびラマン分光分析により、平均サイズ 3〜5 nm のナノダイヤモンドとグラファイト状炭素の存在、ならびに高濃度のイリウムが確認され、生命進化の謎解明や地質学的境界における大量絶滅のメカニズム理解に寄与することが示されました。
Superhydrophobic Sand Mulch Shifts Soil Evaporation from Temperature-Controlled to Diffusion-Limited Regimes
本研究は、超撥水性砂マルチが乾燥・半乾燥地域の土壌蒸発を温度制御型から拡散制限型へ転換させ、マルチの厚さや土壌の熱伝導率によって蒸発を大幅に抑制するメカニズムを、実験とモデル化を通じて解明したことを示しています。
Optimization of Cost Functions in Absolute Plate Motion Modeling
本論文は、絶対プレート運動モデル「optAPM」の性能向上を目的として、ホットスポットコスト関数の簡素化とホットスポットトレイルデータの事前補間を導入し、モデルの精度と信頼性を高めた新たな最適化手法を提案するものである。